摘要：  BGB707L7ESD具有如下特点：高阻抗输入，从而能较好的使尺寸较小内置天线工作在谐振状态以及降低天线因为阻抗不匹配而产生的损耗;提供足够高的增益，以及非常低的噪声系数。在0至10GHz频率范围内均能稳定工作(图5)。内置偏压电路使BGB707L7ESD在宽温度范围内工作状态都非常稳定可靠。

关键字：  调频收音，  接收天线，  放大器，  匹配电路

FM调频收音功能已成为手机一种标配，几乎所有主流手机都有FM功能。但您是否有这样的经历，点开了手机上的“收音机”，结果手机提示您，“请插入耳机”，无奈身边没有耳机，实在是搅扰了您听调频广播的兴致，这都是因为需要耳机充当FM接收天线所导致的，如今，越来越多的手机采用内置调频接收天线取代传统的耳机天线，相信很快，这种纠结的场景将会变成一种回忆。而在一些海外市场，调频接收性能的好坏很有可能极大程度的影响到该款手机的市场接受程度，因此，使用内置天线的高性能的FM外放功能既能成为卖点又能更好地迎合市场的需求。

内置FM天线的难点

诚然，内置FM天线使耳机已不再成为收听FM广播的一种约束，但相对于传统的耳机FM天线，它却对手机设计者提出了更高的要求。首先，内置天线相对于传统的耳机天线而言，由于天线尺寸的大大缩减，内置天线的输入阻抗通常很难做到类似耳机天线的50欧姆附近，表现为在smith圆图上，在FM频段，内置天线通常为靠近开路点的高阻抗输入(如图1)。

图1：实际测量的几款FM内置天线的输入阻抗在smith圆图上的分布。

此外，天线尺寸的大幅缩减，导致内置天线相对于传统的耳机天线有更大的天线损耗，一般如果天线无方向性时，损耗值约为30～50dB。通常在电路匹配较好，天线能较好谐振时天线的效率才较高，接收性能才会较好，而FM频段的相对带宽比较宽，天线的输入阻抗从低频点到高频点有极为显著的变化，因此要实现宽带匹配最终使天线较好地实现谐振具有相当的难度。为了实现较宽带宽的阻抗匹配，并补偿损耗，以及在宽频带内使天线能较好地谐振，从而提升整个FM系统的接收性能，在FM内置天线设计中引入低噪声放大器，设计有源FM内置天线，正越来越成为一种潮流。

FM内置天线低噪声放大器

英飞凌的BGB707L7ESD是一颗专为有源FM内置天线应用设计的MMIC低噪声放大器，它已经广泛地应用到许多主流手机的FM外放(有源内置天线)电路中。对于常见的Monopole(对地表现为容性阻抗)和Loop(对地表现为感性阻抗)天线，BGB707L7ESD都可以通过对匹配电路的调整而使天线较好地谐振，降低天线因为阻抗不匹配而产生的损耗，从而达到很好的FM接收性能。

图2所示为测得的某一款monopole天线在FM频段的输入阻抗。在Smith圆图上可以很明显的看到，该天线的输入阻抗为非50欧姆的高阻抗输入。图3为BGB707L7ESD作为内置天线低噪声放大器应用时所推荐的电路图形式，具体参数可参考英飞凌应用笔记AN177。实际测量时，通过使用该电路，对应于同一高输入阻抗天线，当选择加与不加BGB707L7ESD低噪声放大器时，对于整个FM接收系统的信号强度有30dB以上的提升，这对于改善天线的G/T值有极大的贡献，因此AN177的电路形式更加适合高输入阻抗的FM内置天线的应用。其中ESD1为ESD0p8RFL、ESD0p2RF系列等用于天线ESD静电保护的TVS管。

图2：实测某款monopole天线的输入阻抗。

以ESD0p2RF-02LRH(0402封装)为例，该TVS管在1GHz频率时对地的引线电容值仅为0.2pF，所以在FM频段对输入端匹配的影响可完全忽略，而在使用该TVS管后，由于该TVS管相对于同类产品有极低的动态电阻，使得天线输入端的防静电等级可达20KV(IEC61000-4-2，接触放电)，从而更加有效地保护整个FM有源天线电路部分。此外，BGB707本身所有管脚均自带ESD保护功能，射频输入管脚为3KV，其他管脚为2KV、HBM，因此可以有效地避免生产过程(工艺)中的ESD静电问题。

图4为BGB707L7ESD在图3(AN177)所示电路下所测得的输入阻抗。显然，对于图2所示的Monopole天线，该电路可以使其在整个FM频段内较好地工作在接近谐振的状态。

图3：BGB707L7ESD应用笔记AN177电原理图。

图4：实测BGB707L7ESD AN177应用电路输入阻抗。

图5：实测BGB707L7ESD AN177应用电路的稳定系数(0-10GHz)。

图6为一个等效长度11厘米的Monopole手机内置天线接在频谱分析仪上的实地FM信号的接收表现，测量环境为室内靠窗有良好FM的接收条件。从图上可看出，即使是在良好的接收条件下，超短天线的接收效果是非常差的。基本上完全接收不到FM信号。因为该天线自身及匹配错误的损耗大于30Db，所以把FM信号完全压抑了。

图6：某Monopole内置天线接在频谱仪上的实地FM信号的接收表现，几乎完全接收不到FM信号。

图7为同一天线加上BGB707L7以后在频谱分析仪上的实地FM信号的接收表现。在同样的测量条件下，总共可以接收到12个FM电台的信号，由此可看出BGB707L7可以对手机内置天线的FM信号接收提供大幅改善。事实上，无论是对于Loop或是Monopole形式的内置FM天线，BGB707L7都有很大的帮助。

图7：同一天线加上BGB707L7后在频谱仪上的实地FM信号的接收表现，总共可以接收到12个FM信号。

本文小结

BGB707L7ESD具有如下特点：高阻抗输入，从而能较好的使尺寸较小内置天线工作在谐振状态以及降低天线因为阻抗不匹配而产生的损耗;提供足够高的增益，以及非常低的噪声系数。在0至10GHz频率范围内均能稳定工作(图5)。内置偏压电路使BGB707L7ESD在宽温度范围内工作状态都非常稳定可靠。所有管脚均有ESD保护(射频输入管脚为3KV，其他管脚为2KV，HBM)，因此可以有效避免生产过程(工艺)中的ESD静电问题。小型化封装，有效节约PCB面积。

基于以上的这些优点，BGB707L7ESD非常适合用于手机、PDA、PND等移动设备中FM内置有源天线的应用，利用其实现的有源天线可以接近或达到传统耳机天线的FM接收性能。